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El personal de fundición a presión de aleaciones de zinc debe dominar y comprender las características de estos materiales, y el análisis y la interpretación de las características de las aleaciones de zinc se utilizan comúnmente.
1. Descripción general de la aleación de zinc
La aleación de zinc es dura y fuerte, y es un sustituto ideal para el mecanizado, moldeado, impresión,
materiales de fabricación y montaje. La tabla muestra las propiedades de las aleaciones de zinc.
Cada producto de aleación de zinc tiene sus características únicas, así que elija el producto que mejor
se adapta a sus necesidades.
Características de la aleación de zinc:
● duro y firme
●Alta conductividad
●Alta transferencia de calor
●Materia prima de bajo costo
●Tridimensionalidad precisa y estable
● Buen rendimiento de pared delgada
● Buen rendimiento de refrigeración, fácil de conectar
●Producto terminado de alta calidad
●Súper anticorrosión
●Respetuoso con el medio ambiente, reciclable
Índice de referencia: 1=índice más alto, 5=índice más bajo
Una resistencia a la división por alta temperatura.
La capacidad de la aleación para resistir la presión generada por los cambios de temperatura, expansión térmica
y contracción
B es resistente a la fractura en frío y la deformación.
La capacidad de las aleaciones para resistir la deformación, la fractura y la flexión en entornos de baja temperatura.
C mecanizado y calidad.
Evaluación integral de corte, propiedades de la rueda de corte, calidad del producto terminado y vida útil de la herramienta.
D procesamiento de galvanoplastia y calidad.
La capacidad de las piezas fundidas a presión para aceptar y mantener el revestimiento en condiciones normales de funcionamiento.
2. Aleación de zinc fundido a presión
Los diseñadores de estructuras de piezas deben tener en cuenta las propiedades de fluencia de las aleaciones de zinc.
mencionado abajo. Estas aleaciones son más resistentes a la humedad y a los golpes que el aluminio.
aleaciones.
NO.1
Aleación de zinc n.° 2
La aleación de zinc n.º 2 también se conoce como Kirksite. Es la aleación más fuerte de esta familia. Sin embargo,
debido al alto contenido de cobre, estará acompañado de características de envejecimiento con el tiempo.
Este cambio incluyó un ligero aumento en el volumen (0.0014 mm/[inin]) después de 20 años, con
Extensibilidad reducida y articulación de relleno.
Aunque la aleación de zinc n.º 2 es un buen material para herramientas, los productores de troqueles rara vez la utilizan. Tiene
mayor comportamiento de fluencia que otras aleaciones de zinc, y conserva una alta dureza y resistencia después
envejecimiento.
NO.2
Aleación de zinc n.° 3
La aleación de zinc n.º 3 es el material elegido para las matrices de zinc y es la aleación de zinc más popular en North
America. Sus equilibradas propiedades físicas y químicas son las más deseables, especialmente
Adecuado para moldes de fundición a presión, con forma tridimensional estable y antienvejecimiento, que es
por eso la mayoría de los moldes lo utilizan como materia prima. Zinc Alloy No. 3 tiene un buen acabado y es adecuado para
aplicaciones de enchapado, pintura y ácido crómico. Es un material de fundición a presión promedio estándar.
Si se requieren materiales de mayor dureza, se deben considerar otros tipos de aleaciones de zinc.
NO.3
Aleación de zinc n.° 5
La aleación de zinc n.º 5 es la aleación de zinc más utilizada en Europa. Debido a la mayor cantidad de cobre
contenido, la dureza es más fuerte, y después de perder parte del estiramiento (extensión continua),
la extensibilidad se compara con la aleación de zinc No. 3 y se mejora su resistencia. Este
La reducción en el alargamiento, en el segundo proceso, afectará la forma del metal, como
flexión, mortaja, estampación, prensado, que debe ser considerado por el diseñador. Porque
la cuota de mercado de la aleación de zinc n.º 3 es muy alta; los ingenieros de piezas suelen utilizar la n.º 3 en su lugar
del No. 5 al reforzar piezas. Sin embargo, si está fabricando productos que requieren una mayor
rendimiento de elongación, le recomendamos que utilice la aleación de zinc n.º 5. Aunque la fluencia
los índices de las aleaciones de zinc No. 3 y No. 5 son similares, la aleación de zinc No. 5 tiene una fluencia más fuerte
resistencia, y ambos tipos de aleaciones son adecuadas para el mecanizado por arco. cuando la temperatura
se eleva más allá de la temperatura ambiente normal, y existen requisitos especiales de diseño para
la capacidad de carga estructural de las piezas, la aleación de zinc No. 5 es relativamente una mejor opción.
NO.4
Aleación de zinc n.° 7
La aleación de zinc n.° 7 actúa como una modificación de la aleación de zinc n.° 3 para mejorar la fundición a presión y la ductilidad.
y calidad superficial. La mayoría de las aleaciones de zinc No. 7 se usan para componentes metálicos, y cuando el
formación del molde tiene requisitos especiales para sus operaciones de montaje posteriores, como
como prensado o apilado. Moldeabilidad en matriz más fuerte, pero también adecuada para prensado de paredes delgadas.
Algunos moldes requieren una fundición a presión más fuerte, especialmente piezas complejas y delicadas, pero esto
no significa que requiera requisitos especiales de prensado. Dimensiones precisas del troquel y
parámetros son esenciales para evitar chispas excesivas durante la división y la tangente
proceso. La elongación de alta calidad de la aleación de zinc No. 7 también se refleja en la producción
proceso, pero se refleja más en la operación de corrección y rectificado en el segundo
.
NO.5
Aleación de zinc ZA-8
El porcentaje de contenido de aluminio aproximado del índice numérico muestra que el tipo ZA
Las aleaciones son significativamente más ricas en aluminio que las aleaciones tipo Zamak.
La aleación de zinc ZA-8 se fabricó originalmente para aleaciones de fundición a presión permanentes con un acabado de alta calidad.
y calidades de chapado. Se utiliza especialmente como material decorativo. Aunque esta aleación no es
Tan bueno como otras aleaciones para fundición a presión, tiene la mejor dureza y resistencia a
deformación. En términos de desempeño químico, la dureza, firmeza y deformación
La resistencia de la aleación de zinc ZA-8 es más fuerte que otras aleaciones de zinc fundidas en caliente. Este es el
única aleación ZA que se puede utilizar para la fundición a presión en cámara caliente.
NO.6
Aleación de zinc ZA-27
Debido al alto contenido de aluminio de la aleación de zinc ZA-27, solo se puede utilizar para cámaras frigoríficas
fundición a presión. Estas aleaciones tienen la dureza más alta y la densidad más baja de la familia ZA.
ZA-27 ofrece la mayor resistencia de diseño en entornos de temperatura elevada en comparación
a otras aleaciones de zinc comerciales. También tiene una alta capacidad de carga y resistencia al desgaste.
NO.7
Aleación de zinc tipo ACuZinc5
La aleación de zinc tipo ACuZinc5 fue desarrollada por General Motors. Debido a su aumento de cobre
contenido y contenido reducido de aluminio, su firmeza y resistencia a la deformación han
mejorado significativamente. La aleación de zinc tipo ACuZinc5 también tiene una buena capacidad de carga
capacidad.
La deformación del zinc (alargamiento bajo fuerte presión) se refiere a la deformación bajo un cierto
tiempo y presión. Generalmente hay tres niveles de deformación:
Clase 1 - Deformación a presiones pequeñas y progresivamente más bajas
Clase 2 - Deformación bajo presión más débil pero casi persistente
Grado 3: aumento de la deformación bajo estrés, que generalmente resulta en fractura
El nivel de deformación de las aleaciones de zinc es un comportamiento que se desarrolla de forma curvilínea con el tiempo.
Por ejemplo, la relación deformación-tracción no es continua, incluso a baja tensión, y se comporta
de manera diferente en diferentes períodos de tiempo, lo que provoca este cambio continuo de la curva, por lo que las aleaciones de zinc
no tienen un solo módulo elástico. número. La fuerza de resistencia (rango de tensión) bajo
la carga continua se basa en el rango de tensión de diseño requerido (porcentaje de fuerza de extensión).
El valor de trabajo del módulo de elasticidad y el rango de la fuerza de tracción pueden ser
obtenido de los gráficos de la prueba de deformación telescópica y la deformación de la placa de metal
prueba de aleación No. 3 a temperatura ambiente. Debido a que los valores de deformación para las aleaciones No. 3 y
No. 5 están cerca, sus gráficos se aplican a ambas aleaciones.
Ejemplo: a. Si la tensión en el rango de tensión de diseño es del 0.2 % y la vida útil requerida es de 5 años,
el rango de tensión es 15.1MPa. b. 100 días y una tensión de 20.7 MPa produce una deformación del 0.1 %
Estos datos se pueden sustituir en fórmulas de ingeniería, pero se debe tener en cuenta que solo son
aplicable a rodamientos especiales en ambientes de temperatura especiales. La curva instantánea representa
la deformación inmediata bajo presión aplicada - volviendo a su forma original cuando la presión es
remoto. Todos los demás cambios de curva incluyen este valor más la fluencia para dar como resultado una deformación total.
Como en todas las aleaciones, el rango de presión no es lo único que actúa sobre las aleaciones de zinc, el rango de operación
la temperatura también puede hacer que la aleación se deslice. La deformación del primer nivel tiene poco efecto sobre la aleación.
No. 3, por lo que la deformación del segundo nivel se puede utilizar para estimar la expansión general y
contracción de la aleación, es decir, la deformación del tercer nivel a largo plazo y alta presión
entornos. Las relaciones de deformación, presión y temperatura del segundo grado de aleaciones.
No. 3 y No. 5 se muestran en sus diagramas, respectivamente. Cabe señalar que la fluencia de primer grado
el comportamiento de otras aleaciones también es importante y no debe ser descuidado.
Las aleaciones de zinc están sujetas a envejecimiento, especialmente a temperaturas elevadas. Las pruebas han demostrado que después de dos
años, la aleación reducirá el alargamiento por fluencia en un 16% a temperatura ambiente, bajo alta presión,
oa 75-95°C durante tres años. Por lo tanto, se debe agregar un factor de 0.8 al rango de fuerza de tracción.
Calculado de la siguiente manera.
Usando los datos de la aleación No. 3, se puede usar un aumento de 10°C en la temperatura de servicio para
estimar el valor de deformación de la aleación No. 5. Por ejemplo, el entorno de deformación aproximado
de la aleación No. 5 es 10°C mayor que la de la aleación No. 3.
La siguiente fórmula puede calcular con precisión la deformación de las aleaciones de zinc No. 3 y ZA8 entre
25°C y 120°C:
En la fórmula anterior
σ=Fuerza máxima tolerable (Mpa)
T=Temperatura (K)
t = vida útil (segundos)
n=índice de presión=3.5
Q=energía de actividad=106kJ/mol=106kJ/mol
R=constante de gas=8.3143x10-3kJ/mol K
C' = constante obtenida de la siguiente tabla
Sustituyendo constantes en fórmulas
La fórmula anterior puede calcular el índice de presión integral, la temperatura, la vida de fluencia e índice de presión dentro de 50MPa para cualquier condición de fluencia en el rango de 0.2% a 1%.
El grado de fluencia de la mayoría de las aleaciones es inestable. Incluso dos muestras aparentemente idénticas pueden ser diferentes debido a su respectiva vida de fluencia (rango de expansión), por lo que ya sea que se trate de los datos obtenidos en la prueba o en la fórmula, uno o dos factores reales adicionales también son importantes. Se debe tener en cuenta según las diferentes situaciones.
